MATLAB实现基于三维DCT变换的视频序列压缩系统

资 源 简 介

本MATLAB项目利用三维离散余弦变换（3D-DCT）对视频序列进行压缩处理，将视频帧视为三维数据（高度×宽度×时间），在时空联合频域中实现高效系数量化，有效减少数据冗余。

详 情 说 明

基于三维DCT变换的视频序列压缩系统

项目介绍

本项目实现了一种基于三维离散余弦变换（3D-DCT）的视频序列压缩系统。系统将视频帧序列视为三维数据（高度×宽度×时间），在传统空间二维变换的基础上引入时间维度，进行联合频域变换处理。通过对三维DCT系数进行量化控制和熵编码，实现视频数据的高效压缩，在保持良好视觉质量的同时显著减少数据存储量。

功能特性

• 三维联合变换：采用三维DCT对视频序列进行空时联合频域分析
• 灵活参数配置：支持量化步长、目标压缩比、帧采样率等压缩参数调节
• 多格式支持：兼容AVI、MP4、MOV等常见视频输入格式
• 压缩性能评估：自动生成压缩比、PSNR指标、处理时间等性能报告
• 可视化分析：提供三维DCT系数分布图谱，便于频域特性分析
• 重建输出：可选输出重建视频序列，用于视觉质量对比评估

使用方法

1. 准备输入视频：将待压缩的视频文件放置于指定输入目录
2. 配置压缩参数：在参数配置文件中设置量化步长、帧采样率等参数
3. 执行压缩处理：运行主程序启动压缩流程
4. 获取输出结果：系统将生成压缩数据文件、性能报告和可视化图表
5. 质量评估：可选查看重建视频序列，进行主观质量评价

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存需求：最低4GB RAM（建议8GB以上用于处理高清视频）
• 存储空间：至少1GB可用磁盘空间
• 依赖工具包：Image Processing Toolbox, Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件实现了视频压缩系统的核心处理流程，包括视频序列的读取与帧采样、三维数据矩阵的构建、三维离散余弦变换的执行、频域系数的量化处理、熵编码压缩算法的应用、压缩性能指标的计算与分析、重建视频的生成与输出，以及三维DCT系数分布的可视化图谱绘制等功能模块。